在普适和无处不在的环境中实现协作和情境化在线检测本杰明·贾利引用此版本：本杰明·杰利在普遍和无处不在的环境中实现协作和情境化的在线工具。其他[cs.OH]。让·莫内大学-圣艾蒂安，2013年。英语NNT：2013STET4003。电话：00994274HAL Id：tel-00994274https://theses.hal.science/tel-009942742014年5月21日提交HAL是一个多学科的开放获取档案馆，用于存放和传播科学研究文件，无论它们是否已这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构，或来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaireTHASHASEANNÉE2013Pervasive和 UBI环境下的并行人工智能和本体化的在线编程Présentée devant：Télécom Saint-ÉtiennePour obtenir：Le grade de docteur专业：信息信息学博士课程博士学校：工程与卫生系统Par：本杰明·J·艾利2013年3月22日在陪审团组成后出版的出版物：Jacques FAYOLLE，人类发展报告会议主席，圣艾蒂安电信主任Christophe GRAVIER，法国圣艾蒂安电视台会议主持人Marius PREDA，南部巴黎电信会议主任Alain MILLE，大学校长，Claude Bernard Lyon大学Jean-Claude DUFOURD，巴黎理工大学电信公司总裁特别报告员Serge GARLATTI，布列塔尼电视大学校长特别报告员Giovanni CORDARA，博士，华为慕尼黑考试官变奏曲 T ÉLÉCOM C LAUDE C HAPPE （LT2C），圣特雷科姆THASHASE面向虚拟和非虚拟环境的C语言编译和 C语言文本化的O-线 I仪器本杰明·J·艾利Patrice Jailly前言感谢信Ce travail a été réalisé au sein du Auberatoire Télécom Claude Chappe（LT2C）del'université Jean MONNET de Saint-Étienne en partenavec le département Ad- vancedResearch and TECHniques for Multidimensional Imaging Systems （ ARTEMIS ） del'Institut Télécom.他为电信研究所的“未来断裂”项目提供了大量资金。三年来的工作让我感到很遗憾。他从来我非常感谢雅克·法约尔，导演，克里斯托夫·格拉维耶和马里乌斯·普雷达，两个人，为了保护，侦察和信任我，他们三年前就开始了Je tiens à remercier Jean-Jacques Rousseau，directeur du laboratoire LT2C，pour我不想再做一个助手，与我的实验室同事Yves-Gaël、Antoine、Julien、Jé- rémy、Pierre-Oliver以及Delicias' App、Mehdi和Kevin的领导们进行建设性的讨论和交流。感谢所有实验室成员让我在咖啡厅或走廊里的机器旁工作阿兰达米安迪迪埃让-皮埃尔布鲁诺.并为圣艾蒂安实验室和电信部门的工作做出了贡献。我记得阿尔忒弥斯省的同学们，维罗妮卡、尼古拉斯、玛格丽特、克里斯蒂娜、托马斯、伊维卡、克里斯蒂安、特拉扬和埃夫琳。我没有得到我很感激我的朋友菲利普、迈克尔、伯努瓦、尼古拉、朱利安、保罗、朱丽叶、奥莱利、梅兰妮和杰里米，我的母亲和阿兰，我的两个兄弟塞巴斯蒂安和迈克尔，还有奥莱利和索菲，因为斯蒂芬妮，ii这三年来一直都是如此。第0.1节。介绍iii不长简历0.1介绍在十多年后，逻辑架构的外观变得有意义。随着互联网的爆炸式发展，信息系统变得越来越复杂。Le décilipement des termi- naux utilisaégalement suggesté lestransformations des architectures logicielles.0.1.1他有一个...L’émergence des Elles sont principalement exécutées dans un naviga-teur Web àl'aide de plug-in et de cadriciels externes. 您可以使用Asynchro- nous JavaScript andXML（AJAX），Adobe Flash或微软Silverlight.Leurs principaux avantages sont deproposer：– 一个先进的人体工程学，– la possibilité de modifiers– une sécurité accumulate grâce aux techniques de bac à sable（sandbox），– la possibilitéLes capacités de communication et l'évolution des architectures logicielles ont éga-lementrendupossiblelecontrolôledistanced'appareilsdiversavecleursreprésentation dans le monde applicatif.人与机器之间的关系是动态的，这种关系是在控制设备的情况下或在模拟的情况下发生的。这种接触不是身体上的，而是信息上的现实。关于“协调员辅助系统”的说法，协调员不应负责代表仪器如 果 信 息 技 术 方 面 受 到 影 响 ， 那 么 最 重 要 的 是 要 说 明 创 新 不 是 技 术 本 身 。L'informatique peut mettre en-lation plusieurs personnes avec plusieurs machines，mettant en place une collaboration pour accompliir des tâches communes. Les télé-opérations，ou la capacité de controller un appareil à transvers Internet，permettentde mettre en place des manipulations whi ne pourraient pas avoir lieu autrement.iv0.1.2L’ingénierie en ligne et les laboratoires该研究的中心是Le facteur financier peut être determinant dans le choix de mettre en place unesolu- tion de control ôle distance在使用效率方面，位于技术逻辑尖端的设备是非常重要的。La solution habituelle consiste à déplacer les opéração sur le site de l'instrument，induisant des constraintes administratives et des coastrots indirects （ logement ，temps de displacement，etc.）.但这并不是一个可以远程控制服装的因素D’autres facteurs comme la sécurité,l’accès à l’instrument, la disponibilité des personnes, l’observation en sont desL’instrumentation en ligne est aujourd’hui principalement employé par trois typed’organisation– les instituts de formation pour– l’industrie pour la maintenance à distance et l’entreprise– 研究能力转移的实验室为了说明我们的建议和工作我们提出了两个场景。关于史蒂夫，希瑟和吉米。史蒂夫在挪威上学，希瑟和吉米是两个在国外的学生，一个在巴黎，一个在东京。为了能更好地掌握文凭，希瑟和吉米开始在大学里学习课程。课程包括光谱分析和网络矢量分析的实践工作。第二幕是关于爱丽丝和鲍勃。爱丽丝是制造业的技术员.她在一家维修公司工作，她联系了鲍勃。为了减少维护成本，鲍勃在设备上进行了一次远距离操作。重要的是，鲍勃在一个大的服装面板上进行维护操作，他利用包括这些程序的企业援助系统这两个场景都有不同的问题。在这方面，有关法律教育的问题如下– 一种代表一种乐器的– une interopéabilité permettant de controlôler– un control ôle de l'instrument collaboratif et mettant en place une sensation degroupe，– une solution la plus réutilisable et simple possible.1. 进口货物，进口货物第0.1节。介绍vLe scénario sur la maintenance à distance permet de soulever les problématiques sui-vantes：– 该系统提出了一种形式主义，– 用于确定后续行动的逻辑方法可以再利用– le système doit proposer une methode pour analysis les actions effectuées et sug-gérer des améliorations àNous les compilons dans la liste suivante et soulignons le fait qu– un controle– 远程服装合作– une adaptation de– un système scalable et capable de0.1.3法国劳工L'ingénierie en ligne permet de controller des instruments à distance. Elle est moti-vée par la volonté de réduire des coffets tout autant que par la volonté de répondre àdes problématiques telles que la observability，l'observabilité，la disponibi- lité，etc.Principalement trois types d'organisations sont concernés par l'ingénierie en ligne ：l'industrie pour la maintenance à distance et l'entreprise étendue ， les instituts deformation pour l'éducation en ligne，以及研究分割和转让能力的实验室。我们提供了两种使用情况，一种是关于照明的教育，另一种是远程维护。这些场景允许我们去关注那些支持恐怖主义的人。该文件的组织是独立的。第2章介绍了在线性工程系统中的艺术。第3章介绍了我们的提案和建筑总委员会。第4章详细说明了我们系统的实施要点。第5章总结并提出了我们的工作路线viL0.2艺术学院’Lesfeedbacks2 de l'instrument distance doivent donc être représentés pourappréhender l'état de l'opération menée.客户，cela peut être permis grâce à larepresésentation des feedbacks de l'EQUIPMENT en tant que composants graphiquesdans l'IHM de pilotage ou alors en tant que composant vidéo de l'instrument filmé.在所有这些情况下，IHM提供的都是仪表驾驶员的可靠代表。混合的真实性可能会更好d’améliorer l’immersion de l’utilisateur et sa compréhension de la scène随着信息的普及和普及，远程实验室不存在输入、输入和输出终端类型。这意味着在适当的解决方案中有一个可互操作性的堡垒。可重复利用性是指逻辑成分的耦合是在计算中提出的要点。合作，即。在小组中完成一项任务的可能性，因为小组的良心不等于在考虑到重要问题时达成一致在本章中，我们对技术和数字感兴趣，这些技术和数字允许我们对第一章中遇到的问题作出反应。在第二个时间，我们提出了工程领域的原则性研究项目，同时我们也对这些项目进行了审查。0.2.1技术0.2.1.1混合现实现实性的增强是现实模式中虚拟对象的组合。虚拟的增强是虚拟世界中现实对象的结合。由于这两个概念之间的界限并不直接，我们提出了包含这两个概念的混合现实的术语为了实现一个混合现实体系，三项基本规则得到尊重：– 结合了现实世界和虚拟世界，– 在考虑到两个世界之间的一致性的情况下，– prendre en compte l'aspect temps-réel et l'interactivité des systèmes de réalitémixte.为了使这一现实和现实的目标在一个共同的世界中结合起来，一个适当的选择是必要的。最好的地方，这是一个环境2. 反应与回报第0.2节。艺术学院vii三维几何学要素。在这一点上，这些物体是正确的。为了更好地理解这一点，不同的方法来跟踪目标并不合适。L'objet suivi peut être l'utilisateur lui-même or des objets del'acqunement.大部分的自杀方法都是有自杀或无自杀行为的。Le suivi这颗宝石可以是可见的（就像ARToolKit库提出的那样），也可以是不可见的（红色的）。无损伤物体的跟踪技术可以有不同的形式Ils peuvent se baser sur des methodes desystème de position（Global Positioning System- tem et boussole），mécanique，ouencore sur des techniques de traitement本 文 以 图 像 处 理 为 基 础 ， 对 图 像 中 的 内 在 点 进 行 了 检 测 。 可 以 引 用 FAST[Rosten05]、Harris[Harris88]硬币检测器或Gaussienne（DoG）[Lowe04]的差分方法。D'autres techniques de traitement d'image ajoute à ces points d'intérêts de pronecoquiper- mettent de caractériser ces points et faciliter pronecoidentification. Tuytelaars et al.défi-nissentlescaractéristiquesdesEscherichiadansleurstravaux[Tuytelaars08].Parmi les plus connus，on peut citer Scale-Invariant Feature Transform（ SIFT ） [Lowe04] ， Speeded-Up Robust Feature （ SURF ） [Tuytelaars08] ，BRIEF[Calonder11] et Oriented FAST and Ro- tated BRIEF（ORB）[Rublee11].尽管有各种不同的追踪方法，但在文化0.2.1.2协作这些工作通常是合作的。这意味着在一个共同的领域里，有许多人都在相互帮助。在改革中，协作和合作是不同的。La coopération implique une division des tâches àeffectuer，contrairement à la collaboration or les tâches ne sont pas divisées.沟通在合作中占有重要地位。Differérents ou- tils peuvent être utilisés（e-mail，conference audio-visuel ， etc. ） ， chacun apportant des fonctionnalités différentes（messages synchrones/messages，etc.）.0.2.1.3适应环境和认识系统在信息方面，上下文代表“所有可以用来代表一种情况或一种情况的信息。一个人是一个人，一个权利，一个目标viiiqui est considerée comme perpendente dans l'interaction entre un utilisateur et uneapplication，incluant l'utilisateur et l'application eux-même. “[Dey00]。我们不打算在修订适应环境的制度的工作中这样做，但要确定一个适合环境的制度：在协调员协助维护领域，工程师协助实施操作Les opérastance de maintenance sontresponsables d'an large panel d'instruments avec un large panel de procédures propres.在该框架中，一个远程仪器控制系统可以提出一种形式化方法，以使Le Web Sémantique et ses technologies associées（RDF/RDFS）couplés avec un-teur de règle Sémantique permettent le reasonnement nécessaire aux systèmes adapta-tifs au contexte.0.2.1.4多场景描述In informatique，on designe parmedia un support d'information. Le termemultimé-dia désigne généralement des applications capables de générer ou controller plusieursmedia tels que le son，la vidéo，les images，etc.我们定义了一个多媒体，就像“多媒体与身体、逻辑、节奏或情感的关系，以适应作者的选择为了能更好地管理这些关系，我们有可能利用多场景的对话框Ces scènes permettent de mettre en oeuvre les instructions de ges-tion desdifférents media. Les propriétés des pronouncement de scène sont les suivantes[Concolato07]：– l’emploi de média audio-visuel (naturel ou– l’organisation spatiale des objets (relative ou absolue) dans un environnement àdeux ou trois– l’organisation temporelle des– 互动在此基础上，提出了一种用英语描述多场景的方法。其中包括虚拟现实建模语言（VRML）、同步多媒体集成语言（SMIL）、可缩放矢量图形（SVG）、协作设计活动（COLLADA）、Adobe Flash、Java FX、Microsoft Silverlight、超文本标记语言（HTML）、MPEG-4场景二进制格式（MPEG-4 BIFS）和MPEG-4轻量级应用场景表示（MPEG-4 LASeR）。多媒体场景的展示不需要我们提供第0.2节。艺术学院ix描述-场景描述Compo-santsGra-菲克斯音频和视频流压缩互动VRML3DOUI非非OUISMIL2DOUI非非OUISVG2D非非版本SVGZOUICollada3D非非非非Flash2D/3DOUIOUIOUI非JavaFX2D/3DMP3 VP6非编译字节码OUISilverlight2D/3Dplusieurs编解码非编译OUIHTML2D通过WebGL实现3D是的部分标准化OUI非OUIBIFS等XMT2D/3DOUIOUIOUIOUI激光2DOUIOUIOUIOUITABLE 1我也是。表1显示了不同场景的容量。MPEG-4 LASeR和MPEG-4 BIFS是MPEG委员会提出的两种方案，它们都能提供完整的流量。LASeR，contrairement à BIFS，0.2.2线上工程我们可以看到，在不同的领域中，混合的真实性是很强的。这也是工业中的情况。Nous pouvons par applicable citer le projet européenFP5 STARMATE ， le projetfrançaisTélé Assistance Collaborative ou encore le projet utilisé par在ligne的教育中，存在着许多用于控制不同类型服装距离的干部。这几个人都有不同的煤砖。与此同时，iLab提出了一个基于SOAP的体系结构，用于生成身份验证、编排或资源访问授权[Harward04]。VISIRquant à lui proposed une interface basée surAdobe Flash pour representél'IHM de l'instrument.他提议...Xlement son propre système de gestion d'éducation（英语学习管理系统）。0.2.3合成表3 和表 2涉及 现有项 目的研 究。 L’étude des projets exis- tant pour l’industriemontre cependant que les projets de réalité mixte ne sont pas ou peu employées dansun usage distant des environnements虽然有大量的教育系统可以通过互联网控制服装，但我们建议使用混合的方法来增强学习效果，并增加更多的场景浏览量Peu de systèmes proposent un control ôle collaboratif de l'instrument distance. Lemême constat est valable pour les systèmes capables根据现实分析，我们有能力提出一个与各种问题相关的远程仪器控制解决方案，这一点非常重要– 建议建立一个可用于– 如何提出一个可互操作的混合现实系统？– 有什么建议可以限制乘客的座位吗？– 如何开展合作，以实现一项混合– 如何提出一个更好的解决方案，以减少实验室距离的影响？– 如何提出一个系统，该系统将编制业务执行程序，并将适应国际人道主义法的内容Projets地方欧遥远混合现实Descriptiondescènemultimé-dia协作适应背景eauiLab遥远非非非非eLab遥远非（视频馈送-返回）HTML，FlashSVG，OUI非VISIR遥远非HTML、Flash非非LabShare非（视频馈送-返回）非非非非泰勒斯遥远OUI非（ActiveX）非非珍珠遥远无（反馈vi-déo）非（Javaplets）Ap-OUI非WebLab遥远OUIFlash（环境）3D技术）OUI非RexNet遥远非VRML沿路线走非科雷拉遥远OUI非（OpenSim）是的Moodle）特拉弗斯非ISILab遥远非HTML非远程EPFL实验室在遥远非（视频馈送-返回）沿路线走HTML 5和SVGOUIOUINetLab遥远非非OUI非柴油遥远无（反馈vi-déo）FlashOUI非莱拉遥远非非（Wonder-土地）OUI非[Andujar11]遥远OUI非（Java Applet） 非非[Odeh09]遥远OUI非非非表2第0.2节。艺术学院习Projets地方欧遥远真实的奥格曼Descriptiondescènemultimé-dia协作适应背景eauFP5 STARMATE当地Appareil叙尔拉泰特波特非非非ARMAR当地Appareil叙尔拉泰特波特非OUI非巧克力保守党面-遥远OUI非（Unity）OUI非T.A.C当地Appareil叙尔拉泰特波特非OUI非阿尔维卡当地Appareil叙尔拉泰特波特非非OUIARITI遥远rendu 3D virtua利塞非Java）（3DVIA&OUI非Amra当地OUIX3D/VRMLOUIOUIVR媒体当地OUI非OUI非数字海洋1&2遥远OUI非OUIOUIVNC非OUI非非非表3XII第0.3节。命题xiii0.3命题本节介绍了有关线路工程和实验室距离的问题Nos travaux se compilent sous la form这位干部提出了一项合作工作，即有可能控制多个远程工具，但同时又能产生一种集体的良知。Pour faciliter cet aspect，certaines modifications ont été apportés à lanorme MPEG-4 BIFS.Nous proposons enfin de modéliser les procédures d'exécution à l'aide de techno-logies du Web sémantique. L’utilisation d’un moteur de règle permet de déduire laprocédure actuelle et de proposer à l’utilisateur les interactions suivantes0.3.1Cadriciel pour0.3.1.1架构我们提议设立一个干部制度，以促进远程实验的应用。这张卡有两种模式。执行模式对 远 程 控 制 Il délivre une vueaugmentée etcollaborative de l'environment- mentdistance.一种重新转录“群体良知”的机制被提出。Le système permet aussi de proposeruneadaptation de第二种模式是Il proposes différents outils auxiliary to permettre deformaliser ladescription de la scène distante ainsi que la description des pilotes de0.3.1.2逻辑链对于一个完整的远程仪表领航解决方案的设计者来说，有必要研究远程仪表和远程仪 表 之 间 的 完 整 逻 辑 链 。 Généralement ， une unité de treitement est reliée àl'instrument distance pour amélibrary les capacités de communication de l'instrumentdistance.这条链主要由三个优先权组成：– Le lien entre– Le lien entreLXIV– 使用者终端和使用者终端之间的留置权Pour mettre en place le lien entre此外，标准可互换虚拟仪器（IVI）permet uneinteroperabilité pour des classes终端使用者和处理单元之间的连接可能是现实的à l'emploi d'un intergiciel（oumiddleware en anglais ） . Ce type de logiciel permet l'échange de messages entrecompoants logiciels à travers des réseaux，notamment Internet. 在我们所处的建筑合作领域，最重要的是保护我们的家园L’intergiciel à mettre en place doit donc répondreaux cri- tères suivants– 非同步性：如果信息不存在– Robustesse et scalabilité：pour ne pas limiter le nombre de personnes connectéessur– 生命保障：确保信息在指令中的生命完整，确保飞行员的仪表性能良好IHM是逻辑链的最后一根。IHM提出– une certaine généricité et un couplage lâche avec l'intergiciel pour faciliter laréutilisation，– 一种远距离仪器的代表性– 一个与– un large choix de composants graphiques（images，son，vidéos，etc.）.– 一个相互协作的最高境界– une adaptabilité en fonesty0.3.1.3结论在图3.2中提出了完整的系统架构。IP摄像机拍摄远距离的仪器。Le serveur d'application支持基于MPEG-4 BIFS的多媒体交互，并提供实用性。由于一项命令已经失效，因此申请服务员决定可能采取的行动，并将结果提交给使用者。命令是随乐器而过的。模式初始化见图3.3。该部门允许我们在工作中作出重大贡献。Le“MultimediaBuilder”将场景描述转换为真实感界面
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